| 研究課題/領域番号 |
19K06486
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
佐藤 綾 京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(RPD) (40595112)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 減数分裂 / DNA二重鎖切断 / 染色体 / 相分離 |
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| 研究実績の概要 |
減数分裂における染色体分離の失敗は、流産・不妊やダウン症などの生殖問題につながる。減数第一分裂において染色体を双極にひっぱって分離するために、母方・父方相同染色体はまず交叉を形成し、お互いを連結しておかなければならない。減数分裂前期、母方・父方染色体は、相同組み換えによりDNAを繋ぎ変え、交叉を形成する。このため、減数分裂前期の生殖細胞は、減数分裂特異的なDNA切断酵素SPO-11を発現させ、わざわざゲノムDNAを切断することで、相同組み換えを促進する。この時、多すぎるDNA切断は、DNA修復不足によるゲノムの不安定化を生む危険があるため、多すぎず、少なすぎない量のDNA切断が得られるよう、SPO-11のDNA切断活性は何らかのフィードバック機構により厳密に調節されていると考えられている。特に、 DNA切断量が多すぎる場合は、修復しきれないゲノムの傷が残ってしまうため、これを阻止するフィードバック機構があるのではないかと予測されるが、その分子メカニズムは全く謎であり、SPO-11活性の制御機構は未解明のままであった。本年度は、線虫におけるRec114ホモログの変異体解析を行い、線虫Rec114ホモログのリン酸化がDNA二重鎖切断量を調節することを明らかにした。また、線虫Rec114ホモログと線虫PP4フォスフアターゼの変異株の表現型解析より、PP4フォスファターゼが、Rec1114ホモログの脱リン酸化制御を介してDNA切断量を調節することなどを明らかにした。また、Rec114ホモログが、Intrinsically disordered regionを持つことから、Rec114ホモログの核内局在を生細胞で可視化したところ、生細胞においてドロップレット状のコンパートメントを作ることも明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
線虫Rec114ホモログの総タンパク質量が少ないことから、このタンパク質の精製に苦戦し、進捗はやや遅れている。また、COVID-19感染拡大のための勤務自粛に伴い、生化学実験が中断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、線虫Rec114ホモログの精製とリン酸化箇所の同定、共免疫沈殿解析による相互作用因子の解析を目指す。難航している生化学的解析については、線虫の大量培養方法を改善し、タンパク質精製の問題を解決しつつある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
タンパク質の精製に技術的な困難が生じたことに加え、年度末近くに、新型コロナウイルス感染拡大のため在宅勤務が中心の労働体制となり、生化学実験に遅れが生じた。生化学実験解析用に予定していた予算を次年度にくりこした。
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